Питание

На сегодняшнем уровне развития техники одно из самых слабых мест — это питание. Сделать устройство со сроком службы 15 лет не сложно, многие компьютеры справляют такой возраст будучи в строю и живее всех живых. А вот сделать автономный датчик, с автономным питанием на такой срок сложно.Любой химический источник тока деградирует со временем. Деградирует как в следствие коррозионных процессов, так и в следствие процессов саморазряда. Если вы в новый год зарядите NiMH аккумулятор то к концу года в нем в лучшем случае останется половина от исходного заряда. При этом первичные источники тока — батарейки показывают лучшие характеристики сохраняемости, чем аккумуляторы. Но проблема в том что даже производитель литий-тионилхлоридных батареек гарантирует срок службы только в 10 лет. Больше никто не дает.

По этой причине активно развивается направление сбора энергии из окружающего пространства, так называемое energy harvesting. Например у нас есть датчик натяжения внутри ЖБ пролета в мосту, и определяет он состояние моста, откуда взять к нему энергию? Можно превращать вибрацию от проезжающего транспорта в электричество и раз в день насобирав достаточно энергии отправлять данные по радиоканалу. Такой датчик может проработать и 10 и 20 лет, пока не выйдет из строя электроника.

Хотя ничего не ново, у Перельмана в занимательной физике есть упоминание часов, которые для завода используют изменение атмосферного давления. В качестве источника энергии предлагают использовать даже перепад температур между телом человека и воздухом, например для питания кардиостимуляторов.

Другой источник энергии с длительным сроком службы — РИТЭГ — радиоизотопный термоэлектрогенератор. Такие используют в космических аппаратах, например у вояджеров используется такой источник энергии. Болванка из радиоактивного элемента, например плутония, за счет естественного радиоакивного распада нагревается, перепад температур между болванкой и окружающей средой превращаем в электричество. Такие источники использовали в СССР для питания автономных маяков. Минус — жутко радиоактивное содержимое, которое может попасть в руки террористов или по халатности попасть в окружающую среду. Плюс — срок службы — десятки лет.